四種省藤材纖維形態(tài)特征及微力學(xué)性能分析.pdf

1、纖維作為長(zhǎng)壽細(xì)胞，是棕櫚藤材微觀構(gòu)造的重要組成之一，其形態(tài)特征及力學(xué)性能大小決定著藤材宏觀力學(xué)性質(zhì)的優(yōu)劣，對(duì)藤材的加工利用有著指導(dǎo)意義。本論文在結(jié)合前人研究的基礎(chǔ)上，將單葉省藤、盈江省藤、版納省藤和云南省藤的纖維作為研究對(duì)象，對(duì)纖維的形態(tài)特征及微纖絲角進(jìn)行評(píng)價(jià)、分析，并運(yùn)用單根纖維拉伸技術(shù)和納米壓痕測(cè)試技術(shù)，對(duì)纖維的縱向拉伸性能和胞壁硬度進(jìn)行嘗試性探索，取得結(jié)果如下：
　　 1.纖維的形態(tài)特征（1）自根部向上，單葉省藤纖維的直徑

2、、雙壁厚和壁腔比均呈逐漸下降的拋物線變化趨勢(shì)，而長(zhǎng)度、長(zhǎng)寬比與腔徑無(wú)明顯變異規(guī)律；在0.01水平上，纖維形態(tài)的各項(xiàng)指標(biāo)與軸向高度的相關(guān)性均顯著；在整體平均值上，纖維長(zhǎng)1449.82μm，直徑（寬度）為10.66μm，長(zhǎng)寬比為137.4，雙壁厚為7.8μm，腔徑為3.68μm，壁腔比為1.76。
　　 （2）自根部向上，盈江省藤纖維的直徑、雙壁厚和壁腔比呈拋物線下降趨勢(shì)，長(zhǎng)寬比隨著高度的增加呈上升趨勢(shì)，長(zhǎng)度、腔徑在整體高度上變化趨

3、勢(shì)不明顯；在0.01水平上，纖維直徑、長(zhǎng)寬比、雙壁厚和腔徑與軸向高度的相關(guān)性顯著，而長(zhǎng)度、壁腔比表現(xiàn)不顯著；在整體平均值上，纖維長(zhǎng)度為1367.52μm，直徑為（寬度）為13.98μm，長(zhǎng)寬比為98.65，雙壁厚為9.8μm，腔徑為4.88μm，壁腔比為1.93。
　　 （3）版納省藤纖維長(zhǎng)度、長(zhǎng)寬比自根部向上呈拋物線上升趨勢(shì)，而直徑（寬度）、雙壁厚和壁腔比隨著高度的增加呈逐漸減小的趨勢(shì)，纖維腔徑在軸向高度上變化規(guī)律不明顯；纖維

4、直徑、長(zhǎng)寬比、雙壁厚和壁腔比與軸向高度的相關(guān)性在0.01水平上均顯著，纖維長(zhǎng)度和腔徑則表現(xiàn)不顯著；在整體平均值上，纖維長(zhǎng)度為1071.02μm，直徑（寬度）為11.06μm，長(zhǎng)寬比為103.9，雙壁厚為8.14μm，腔徑為3.58μm，壁腔比為1.8。
　　 （4）自根部向上，云南省藤纖維的長(zhǎng)度、長(zhǎng)寬比呈逐漸增大的拋物線變化趨勢(shì)，纖維直徑（寬度）、雙壁厚、壁腔比呈拋物線下降的趨勢(shì)，而腔徑在軸向高度上變異規(guī)律不明顯；在0.01水平

5、上，云南省藤纖維形態(tài)的各項(xiàng)指標(biāo)與軸向高度的相關(guān)性均顯著；在整體平均值上，纖維長(zhǎng)度為1340.38μm，直徑（寬度）為12.74μm，長(zhǎng)寬比為107.06，雙壁厚為8.41μm，腔徑為4.8μm，壁腔比為1.5。
　　 2.纖維微纖絲角變化特征隨著軸向高度的增加，盈江省藤和云南省藤纖維微纖絲角有逐漸上升的趨勢(shì)，而單葉省藤和版納省藤中間高度的微纖絲角要小于根部區(qū)域和稍部區(qū)域；無(wú)論在軸向高度上還是藤種之間，微纖絲角的絕對(duì)值差異不大。單

6、葉省藤、盈江省藤、版納省藤和云南省藤的微纖絲角平均值分別為：23.76°、23.04°、24.56°、25.88°。3.纖維縱向力學(xué)性能變化特征隨著軸向高度的增加，單葉省藤、盈江省藤、版納省藤和云南省藤單根纖維的抗拉強(qiáng)度、縱向拉伸模量、斷裂伸長(zhǎng)率變化趨勢(shì)明顯，經(jīng)計(jì)算，抗拉強(qiáng)度平均值分別為：0.60 GPa、0.54 GPa、0.57 GPa、0.46 GPa；縱向拉伸模量平均值分別為：11.71 GPa、10.03 GPa、10.92

7、GPa、9.79 GPa；斷裂伸長(zhǎng)率平均值分別為：19.68％、22.72％、19.7％、18.11％。其中，單葉省藤纖維的力學(xué)性能要優(yōu)于另外三種省藤，云南省藤纖維力學(xué)性能最差。
　　 4．纖維細(xì)胞壁縱向力學(xué)性能變化特征單葉省藤、盈江省藤和版納省藤根部區(qū)域纖維的次生壁厚層的硬度分別為：0.38GPa、0.36 GPa、0.44 GPa，縱向彈性模量分別為：8.51 GPa、7.72 GPa、11.47 GPa；
　　 云